Autonóm áramforrás: ajánlások az autonóm energiaforrás kiválasztásához. Optimális autonóm áramellátó rendszer otthon

Autonóm tápegység - aktuális téma Oroszország számára. A legtöbb kistelepülésen a meglévő hálózatok nagyfokú leromlást értek el, és nem tudnak minden fogyasztót villamos energiával ellátni. Vannak kiábrándítóbb adatok is - az ország 60%-a elvileg nem csatlakozhat a hálózathoz. Az energiahiányt a magánházak és nyaralók tulajdonosai érzik először. De nem csak nekik van szükségük rá. Az időjárási állomások, farmok, cellás bázisállomások, tudományos állomások stb. szembesülnek ezzel a problémával.

Korábban autonóm tápegység Az otthonokat benzingenerátorral látták el. De ez a megoldás nem optimális, hiszen a generátorok állandó tankolást igényelnek, rendszeres karbantartást igényelnek, és élettartamuk sem olyan hosszú, mint szeretnénk. Egy másik észrevehető hátrány a kimeneti áram rossz minősége.

Az inverterek autonóm áramforrásként egy magánlakás számára

Az inverterek töltőkkel és nagy kapacitású akkumulátorokkal történő csatlakoztatása a generátorhoz, amelyek magas szintű autonóm áramforrásként működnek egy magánház számára, jelentősen javíthatja a rendszer teljesítményét.

Ebben az esetben a generátor nem működik egész nap, hanem csak az akkumulátor feltöltéséhez szükséges ideig. Egyéb órák minden rendszer Kúria akkumulátor energiáról működik, amelyet inverter alakít át tiszta szinuszhullámú váltóárammá.

Amint az akkumulátorok lemerülnek, az inverter újra bekapcsolja a generátort, váltóáramot biztosítva a terhelésnek, miközben feltölti az akkumulátort. Az ezen elv szerint szervezett autonóm tápegység biztosítja a berendezés megbízható működését, mivel az akkumulátorok és a generátor terhelése közötti váltás automatikusan megtörténik.

Valamennyi készülék működését inverter szabályozza, amely speciális, saját fejlesztésű rendszervezérlőkkel vezérelhető. A rendszert több forgatókönyv-fejlesztési lehetőség megadásával programozhatja:

• a generátor bekapcsol, ha a feszültség szintje vagy az akkumulátor töltöttségi szintje csökken;
• a generátor csatlakoztatása a terhelés növekedésével is járhat;
• A generátor autonóm tápellátása bizonyos órákra programozható (például nappal engedélyezhető, éjszaka pedig tilos).

Az inverterek és akkumulátorok használata lehetővé teszi a generátor élettartamának meghosszabbítását és a létesítmény fenntartási költségeinek csökkentését, jelentősen csökkentve az üzemanyag beszerzési és karbantartási költségeit. Ebben az esetben az inverter rendszer alkatrészeinek karbantartása nem szükséges.

Inverterek üzemeltetése alternatív tartalék áramforrással

A modern inverterek akkumulátorokkal együtt lehetővé teszik az ellátást autonóm működés minden háztartási készüléket alternatív áramforrások használatával. Ebben az esetben a hibrid rendszer a generátoron kívül napelemeket és szélgenerátort is tartalmaz. A tartalék áramellátó rendszer is csak megújuló energiaforrásokkal tud működni.

Az akkumulátorok felhalmozhatják a napból vagy a szélből származó energiát speciális töltésvezérlők segítségével, amikor az elérhető. Ha az akkumulátor töltöttségi szintje elegendő, az inverterek az akkumulátorok egyenáramát tiszta szinuszos hullámmal váltakozó árammá alakítják, ami a háztartási gépek és berendezések működésének fenntartására szolgál.

Egy másik lehetőség az inverterek alkalmazására a szünetmentes tápegység rendszerek kiépítése olyan helyzetekben, amikor van kapcsolat a hálózattal, de az nem stabil. Ebben a helyzetben az akkumulátorokkal és napelemekkel ellátott invertereken alapuló autonóm áramforrást nem csak a helyhez kötött hálózat feszültségének megszűnésekor használják, hanem a napenergia elsőbbségi felhasználására is a hálózati villamos energia megtakarítása érdekében.

A Victron Phoenix Inverter sorozatú, 1,2 kVA-tól 5 kVA-ig terjedő teljesítményű inverterek jól használhatók alternatív energiaforrásokkal: napelemekkel és szélgenerátorokkal.

A Victron Phoenix sorozatú inverter egy professzionális műszaki eszköz az átalakításhoz egyenáram változóba. Hibrid RF technológiával készült, és a legmagasabb igényeket is kielégíti. Feladata, hogy áramellátást biztosítson bármely autonóm áramellátó rendszer számára, amelynek megszerzése szükséges Jó minőségáramkimenet stabil feszültséggel tiszta szinuszos hullám formájában. A mindennapi életben tiszta szinuszfeszültségre van szükség olyan készülékeknél, mint a gázkazán, hűtőszekrény, mikrohullámú sütő, TV, mosógép Stb.

A különféle háztartási elektromos készülékekkel ellátott magánlakások teljesen autonóm áramellátásához mind a kiváló minőségű feszültségre, mind az inverter azon képességére van szükség, hogy megbirkózzon a nehéz terhelések indítóárammal (hűtőkompresszor, szivattyúmotor stb.). A Phoenix inverter SinusMax funkciója kielégíti ezt az igényt. A rendszer rövid távú túlterhelési kapacitásának kétszeresét biztosítja. Az egyszerűbb és korábbi feszültségátalakítási technológiák erre nem képesek.

Az inverter fogyasztása:

• alapjáraton: modelltől függően 8-25 W;
• terheléskeresés módban: 2-6 W, ezt az üzemmódot a rendszer két másodpercenkénti, rövid ideig tartó rendszeres aktiválása kíséri.
• nál nél állandó munka energiatakarékos üzemmódban (AES): 5-20 W.

Az autonóm áramellátó rendszerek lehetővé teszik saját menedzsmentés felügyelet az inverter számítógéphez való csatlakoztatásával. Az inverterekhez a Victron Energy fejlesztette ki szoftver VEConfigure. A csatlakozás az MK2-USB interfészen keresztül történik.

A Phoenix Inverter és Phoenix Inverter Compact inverterek párhuzamos konfigurációban (fázisonként legfeljebb 6 inverter) és 3 fázisban is működhetnek. Ár/minőség arányban optimálisak, nem csak otthoni használatra, hanem járművek és mobil komplexumok autonóm áramellátására is alkalmasak.

Autonóm áramellátó rendszer magánházhoz

Az otthoni autonóm áramellátó rendszer nemcsak invertert és alternatív energiaforrásokat tartalmazhat, hanem generátort is. Az inverter rendszer bekapcsolja a generátort, ha az akkumulátorokat újra kell tölteni. A generátor indításához használhatja a beépített inverter relét vagy a BMV-700 akkumulátorfigyelő relét. A szükséges töltési szint elérésekor a generátor kikapcsol. Ezután az akkumulátorok újra elkezdenek áramot adni a terheléseknek. Ez a rendszer lehetővé teszi a teljes villamosenergia-ellátást távoli otthon még a nap vagy a szél átmeneti hiányában is.

Elemek az autonóm áramellátáshoz

A Vega cég jól bevált márkáktól kínál ólom-savas akkumulátorokat önálló tápellátáshoz:

Ezek az akkumulátorok GEL technológiával készülnek, ellenállnak a mélykisüléseknek, nem igényelnek karbantartást vagy víz hozzáadását, és nagy mennyiség ciklusok, mint az AGM akkumulátorok.

Megfelelően kiválasztott rendszerrel és legfeljebb 50%-os lemerüléssel az akkumulátor élettartama elérheti az 1000 ciklust. Ha egy ilyen rendszert otthon vagy ellenőrzött létesítményben telepít, akkor hosszú évekig meg lesz győződve kifogástalan szolgáltatásáról.

• Opciók Victron Energy invertereken alapuló, alapszintű PracticVolt inverteres tartalék tápellátási rendszerekhez

Ár: 41 236 dörzsölje.

800 VA-ig terjedő terhelésű gázkazán és keringető szivattyúk folyamatos áramellátására ajánlott vidéki ház, nyaraló vagy egyéb létesítmények számára. A PracticVolt rendszer Victron invertert és nagy kapacitású, karbantartást nem igénylő akkumulátorokat tartalmaz.

Ár: 110 335 dörzsöléstől.

Gázkazánok, keringető szivattyúk, ill Háztartási gépek vidéki ház, nyaraló vagy más tárgyak 1600 VA-ig. A PracticVolt rendszer Victron invertert és nagy kapacitású, karbantartást nem igénylő akkumulátorokat tartalmaz.

Ár: 174 827 dörzsöléstől.

Elektromos készülékek és háztartási készülékek szünetmentes tápellátására ajánlott vidéki házban, nyaralóban vagy más létesítményben, 5000 VA terhelésig. A PracticVolt rendszer Victron invertert és nagy kapacitású, karbantartást nem igénylő akkumulátorokat tartalmaz.

Ár: 449 886 dörzsöléstől.

Három évig egy vidéki házban kellett élnem központi áramellátás nélkül, és ezalatt sikerült olyan autonóm energiarendszert kialakítanom, amely lehetővé teszi a családom számára, hogy az év bármely szakában élhessen és dolgozhasson.

BAN BEN modern élet sokan törekednek vidéki házak építésére, és lehetőség szerint több időt töltenek ott. Ugyanakkor a külvárosi energiaszektor gyengén fejlődik, a berendezések nagyon elhasználódtak, a vezetékeket ellopják, a határozatlan időre tartó leállások (általában amikor a legnagyobb szükség van rá) általános jelenséggé váltak. .

A helyzet alakulására vonatkozó előrejelzés nagy valószínűséggel pesszimista - a helyzet csak romlik, az áram pedig drágul...

Azoknak, akik nem akarnak várni "az időjárás tengerénél", ez az anyag címzett, és a remény az, hogy hasonló gondolkodású embereket találjunk. Íme néhány gondolat és az elért eredmények leírása.

Az autonóm áramellátás problémája két alapvetően eltérő módon oldható meg:

• szerelés folyamatosan (szükség esetén) üzemel, amely minden villamosenergia-szükségletet biztosít;
• integrált áramellátó rendszer kialakítása, amely magában foglalhat egy erőművet, de csak akkor működik, ha nagyobb teljesítményre van szükség, vagy más energiaforrások kimerülnek.

Az első módszer előnye, hogy szükségtelenné teszi számos probléma megoldását, és lehetővé teszi a szabvány használatát műszaki megoldások, de számos ellenjavallata van:

• olyan erőműre van szüksége, amely hosszú élettartamú, alacsony üzemanyag-fogyasztású, éjjel-nappal felügyelet nélküli üzemre tervezve, nem okoz rádióinterferenciát, zajt és vibrációt, ezért drága (bár ezek közül néhány probléma önmagában tagadva);
• tüzelőanyag-tárolóra van szükség, ugyanakkor tűzálló;
• Az erőmű telepítéséhez speciális helyiségre van szükség, amely lehetővé teszi a rendelkezésre álló erőművek hiányosságainak részleges elrejtését, pl. amelynek jó alapot, vastag falak, elszívó szellőzés, égbe menő kipufogócső;
• megszüntetésére kellemetlen szagok Célszerű kellően magas kipufogócsövet beépíteni, de beüzemeléskor téli idő probléma merül fel, hogy a cső nagy része nem melegszik fel a harmatpont fölé, és ennek következtében az erőmű leállása után a csőben összegyűlt víz megfagy és lezárja a csövet.

Ezt a problémát úgy lehet megoldani, hogy a cső alsó pontján egy leeresztő szelepet szerelnek fel, amelyből az erőmű leállítása előtt a kondenzvizet elvezetik, és/vagy a teljes cső hőszigetelését biztosítják.

Csökkentheti az üzemanyagköltségeket, ha az erőművet folyékony tüzelőanyagról gáz halmazállapotú tüzelőanyagra állítja át, ami egyidejűleg csökkenti a kipufogógázok toxicitását, de ez a módszer csak négyütemű motoroknál alkalmazható.

A fenti szempontok mindegyikét figyelembe vették az AB-4 erőmű telepítésekor, amely sok tekintetben rosszabb, mint az import, de jelentős előnyei is vannak: alacsony költség, igénytelen működési feltételek, hosszú élettartam, rendelkezésre álló pótalkatrészek - ez az alapja motoron (vagy inkább 1/2-én) 30-tól – erős „zaporozsec”. Autóindító és akkumulátor könnyen felszerelhető az AB-4-re, így egy kényelmes erőmű jön létre, amelyet akár egy gyerek is beindíthat. Az AB-4 a garázs bővítményébe került beépítésre és a hűtőlevegő egy része (léghűtéses) télen a garázsba kerül. A 3/4″-os kipufogócsövet egy hullámos, rozsdamentes acélcső köti össze az erőművel, a cső elé pedig egy autós hangtompítót szerelnek fel a szoba falára. Tüzelőanyagként 50 literes palackokban propángázt használnak. Az AB-4 teljesítménye elegendő bármilyen elektromos szerszám működtetéséhez, beleértve az elektromos hegesztést is. De nem mindig használják, mert... A zajszint minden trükk ellenére még mindig érezhető, nyáron főleg az esti órákban, télen pedig, amikor az ablakok és ajtók zárva vannak, semmi sem hallatszik a házban. Ráadásul valójában nincs mindig szükség ilyen teljesítményre, és az erőművet gyakorlatilag alapjáraton használni nagyon nem praktikus - továbbra is előfordul a kopás, és a hatásfok nullára rúg.

Ezért a második módszernek megfelelő összetettebb lehetőséget valósítottam meg.

Először is megkérdőjeleztünk néhány létező sztereotípiát:

1. Az áram legyen változók. Ezt az állítást az elektromos berendezések gyártói írták elő akkoriban, amikor a feszültség változtatásának egyetlen módja a transzformátor használata volt. Most, hogy a legtöbb eszköz transzformátor nélküli tápegységgel rendelkezik, nem érdekli őket, hogy egyenáramról vagy váltóáramról táplálják őket. A legegyszerűbben úgy ellenőrizheti, hogy készüléke alkalmas-e egyenáramú tápellátásra, ha megbizonyosodik arról, hogy rendelkezésre áll-e az automatikus feszültség, vagy kérdezze meg szakembert. Természetesen minden izzólámpa, elektromos fűtőberendezés és kommutátormotoros készülék tökéletes egyenáramra. Gondosan áttekintve a rendelkezésre álló Háztartási gépek, látni fogja, hogy problémák csak akkor jelentkeznek aszinkron motorok, fénycsövek, televíziók (a kinescope demagnetizáló rendszer része) és hűtőszekrények. Mindezek a problémák leküzdhetők. Ezért a házamban két elektromos hálózatot fektettem le: állandó és váltakozó áram. Mindkettő 220 voltos. Ennek eredményeként az összes világítás és azok az eszközök, amelyek egyenáramra tudták igazítani, az elsőhöz, a többihez pedig a másodikhoz csatlakoznak, és csak váltakozó feszültség jelenlétében működnek, azaz. amikor az erőmű működik. Ez a séma lehetővé tette a 12 V-os, 7 Ah kapacitású újratölthető akkumulátorok használatát a számítógépek garantált tápegységeiben használtak közül az elektromos áram tárolására. Két 17 darabos készlet van telepítve. Az ilyen típusú akkumulátorok karbantartásmentesek, zártak, nem félnek a teljes lemerüléstől és a fagyástól. Akár 30 amper áramot fejlesztenek ki, ami 220 volton igen tekintélyes teljesítményt ad. A bennük tárolt áram számomra ésszerű megtakarítással pár napra elegendő. De mégis inkább naponta egyszer elindítom az erőművet két-három órára, és újratöltöm az akkumulátort. Ugyanakkor számos olyan feladatot is elvégezhet, amelyek váltakozó áramot igényelnek.
2. Második tévhit hogy a hűtőszekrénynek elektromosnak kell lennie. Valójában a Szovjetunióban a háztartási gázzal - propánnal - működő hűtőszekrényeket tömegesen is gyártották. Ezek alapján készültek abszorpciós típusú elektromos hűtőszekrények is: „Morozko”, „Iney”, „Ladoga” stb. Az egyetlen különbség az volt, hogy miniatűr égő helyett elektromos fűtőtestet szereltek fel. Ha veszel egy ilyen hűtőt, vedd ki belőle egy fűtőelem, szereljen be gyújtót a vízmelegítőből, és vezesse át a kipufogócsövet azon a lyukon, ahová az üzemmódkapcsolót szerelték, akkor egy kiváló gázhűtőt kap, amely két hónap folyamatos működéshez körülbelül egy 50 literes propánpalackot fogyaszt. Természetesen ki kell vinni a kipufogócsövet, és be kell tartani az egyéb tűzbiztonsági intézkedéseket.
3. A harmadik félreértés: konverterek használata DC feszültség váltakozó áramban - inverterek a teljes hálózat váltóáramú táplálására több probléma mint az öröm. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a jelenleg gyártott invertereket általában 12/24 V-ról 220 V-ra növelik. Következésképpen az energiát az autó akkumulátoraiban kell tárolni, annak minden hátrányával együtt (Megjegyzés napelemes: itt nincs teljesen igaza a szerzőnek - egyáltalán nem szükséges autóakkumulátorokat használni). Az ilyen, elegendő teljesítményű inverterek rendkívül drágák, és nem képesek tetszőleges terhelést (például hűtőszekrényt) kezelni. (Megjegyzés solarhome: szintén ellentmondásos kijelentés - ma már minden célra vannak inverterek nagyon széles árkategóriában), ráadásul hiába írnak a reklámfüzetekben, a kimenetük nem szinuszos feszültség, hanem téglalap alakú impulzusok, amiket sok villanymotor nagyon rosszul kezel. (Megjegyzés solarhome: szintén vitatott kijelentés - ma már nagyon széles árkategóriában vannak inverterek bármilyen célra, a nem szinuszos inverterek pedig fokozatosan a múlté). És ami a legfontosabb - olyan körülmények között vidéki területek gyenge televíziós vételű területen az inverter által keltett csekély mértékű interferencia is lehetetlenné teszi a tévénézést (és minden szomszédját). Ezért le kellett mondanom az inverterek használatáról, ahol csak lehetséges, és ha nem volt más mód, akkor telepítsek házi készítésű 220-220 transzformátor nélküli invertereket, amelyek egy meghatározott terhelésre működnek, és nem a teljes hálózatra. Olcsóak és nem zavaróak.
4. A modern televíziók és számítógép-monitorok kinescope demagnetizáló rendszerére nincs szükség minden nap. Ezek az eszközök, akárcsak maguk a számítógépek, tökéletesen működnek egyenárammal, és a lemágnesezési hurkot ki kell kapcsolni egy további váltókapcsoló felszerelésével. Bekapcsolható, ha a TV váltakozó árammal működik, és kikapcsolható, ha állandó (Megjegyzés szolárhome: úgy tűnik, ez a probléma is gyakorlatilag a múlté, hiszen a kineszkópokon lévő televíziókat és monitorokat gyakorlatilag már nem használják – felváltották őket a szintén állandó feszültséggel működő folyadékkristályos monitorok).

Ahhoz, hogy végső képet kapjunk a létrehozott rendszerről, ki kell egészíteni egy napelemes elemmel. Igaz, ezek az alkatrészek több munkát igényelnek, de így is ellátják funkciójukat.

A szélgenerátor éjjel-nappal (szél esetén) tölti az akkumulátort, így hétvégére teljesen feltöltődik. A szélgenerátort teljesen önállóan gyártották, mivel minden, amit az ipar kínál, magában hordozza a gigantikus vágyat és rosszul alkalmazkodik az élethez (Megjegyzés: ez most nem így van - lehet találni olcsó és jó minőségű kínai gyártmányúakat, amelyek sokkal hatékonyabbak, mint a cikk írója által készített körhinta szélmalom). Ezért a szélkerék egy körhinta típusú üvegszálból készül epoxi gyantávalés méretei kicsik - 1 * 1,5 m Ilyen kereket bármely műszakilag képzett személy gyárthat és telepíthet. Nem hoz létre rádiójelek és zaj visszaverődését. A telepítés helye - a tetőgerinc - a legkevésbé hozzáférhető a kívülállók számára, és leginkább a szél számára hozzáférhető. A jövőben több kerék áll majd egymás mellett. A kerék kis mérete meghatározza alacsony teljesítményét, de alacsony is szélterhelés a szarufákon és a rezgések hiánya. Természetesen a kerékről levett teljesítmény kicsi - átlagosan körülbelül 30 W, de ez átlagosan - a teljesítmény a szélsebesség kockájától függ. A szélsebesség kétszerese – a teljesítmény nyolcszorosa. És nem szabad elfelejteni, hogy a generátort nem áramellátásra használják, hanem csak az akkumulátor töltésére. Generátorként átalakított autós generátort használnak, amelyben a gerjesztő tekercsek helyett állandó mágnesek, és az állórész tekercsét vékony huzallal visszatekerjük. Ez lehetővé teszi az elfogadható hatékonyság elérését, mert nagyon jelentős teljesítményt nem fordítanak a gerjesztésre. A keletkező, a szélsebességtől függően erősen változó feszültséget egyenirányítják és 220 voltos feszültséggé alakítják. A szélkereket 1:5 arányú fokozatos sebességváltó köti össze a generátorral, és ez nagy hátrány. A generátort úgy szeretném átépíteni, hogy erősebb "ritkaföldfém" mágneseket szerelek bele és lehetőleg a pólusok számát növelem, akkor nagyobb hatásfok ill. eredményes munka nagyon gyenge szélben sebességváltó nélkül. (megjegyzés hely - forgó turbina helyett jobb Savonius típusú turbinát, vagy légcsavart használni - utóbbi esetben könnyen megteheti sebességváltó nélkül, és jelentősen növelheti a szélenergia felhasználásának hatékonyságát - majdnem 2 alkalommal)

A napelem ugyanerre a célra jól kiegészítheti a szélmalmot, de továbbra is ugyanazok a problémák: amit kínálnak, az nagyon drága és alacsony feszültségű. A 12 V-os kis teljesítményű akkumulátorral végzett kísérletek azt mutatták, hogy felhőtlen égbolt esetén 0,1 amperrel számolhat 12 V-on, ami 20 db beszerelése esetén elég. ilyen akkumulátorokat, de hol lehet kapni a vevő szempontjából elfogadható áron? (kb. napelemes otthon - a cikk megírása óta gyökeresen megváltozott a helyzet - bármilyen napelemes rendszert megtalálsz elérhető áron)

A fenti megfontolások és a kísérleti eredmények azt mutatják, hogy bizonyos nehézségek mellett a probléma kézműves körülmények között is megoldható, csak el kell szakadni a hagyományos elképzelésektől. Természetesen ezek nem sorozatminták, de hosszú évek óta teszik a dolgukat.

Befejezésül szeretném emlékeztetni, hogy véleményem szerint nagyszámú független szakértők és az enyém is, az energiaszektor helyzete folyamatosan bonyolultabb lesz, és az autonómia részesedése senkinek sem ártott.

olvasson tovább

Gyakran előfordul olyan helyzet, amikor a magánház építésének helye minden szempontból egyszerűen ideális, ugyanakkor nincs lehetőség a központosított házhoz való csatlakozásra. Különösen élessé válik a villamosenergia-ellátás kérdése, amely nélkül a modern létesítmények normális működése lehetetlen. Ezért a legjobb kiút egy ilyen helyzetből autonóm energiaellátó rendszerek lesznek, amelyek biztosítják a központitól való teljes függetlenséget elektromos hálózatok, a környezet károsítása nélkül.

Az autonóm rendszerek használata sokkal olcsóbb lesz, mint egy új távvezeték fektetése, amely jelentős anyagköltséget igényel. Az autonóm áramforrás a ház tulajdonosának teljes tulajdona. Rendszeres karbantartás mellett hosszú ideig használható.

Autonóm áramellátó rendszerek magánlakásokhoz

Az autonóm közműhálózatokat széles körben használják a magánházakban. A saját víz-, csatorna- és fűtésrendszer teljes függetlenséget biztosít a helyi közművektől. A villamosenergia-ellátás kérdése sokkal nehezebben megoldható, de megfelelő megközelítéssel alternatív áramforrások használatával ez a probléma viszonylag könnyen áthidalható. Számos lehetőség van az autonóm tápellátásra, amelyek mindegyike a legalkalmasabb bizonyos működési feltételekhez, beleértve napelemes rendszerek elektromos ellátás

Minden autonóm rendszernek ugyanaz a működési elve, de különböznek a kezdeti villamosenergia-forrásoktól. Kiválasztásukkor különféle tényezőket vesznek figyelembe, beleértve a működési költségeket is. Például a benzin- vagy dízelgenerátorok folyamatosan üzemanyagot igényelnek. Másoknak, amelyek feltételesen kapcsolódnak az úgynevezett örökmozgókhoz, nincs szükségük energiahordozókra, hanem éppen ellenkezőleg, maguk is képesek áramot termelni a nap és a szél energiájának átalakításával.

Minden autonóm tápegység szerint nagyjából egyformának látszanak közös eszközés működési elve. Mindegyik három fő egységet tartalmaz:

• Energia átalakító. Napelemek képviselik, vagy ahol a nap és a szél energiája átalakul elektromosság. Hatékonyságuk nagymértékben függ az adott terület természeti viszonyaitól és időjárásától - a naptevékenységtől, a szél erősségétől és irányától.
• Elemek. Elektromos konténerek, amelyek az optimális időjárási körülmények között aktívan termelt villamos energiát tárolják. Minél több akkumulátor van, annál tovább használható a tárolt energia. A számításokhoz az átlagos napi villamosenergia-fogyasztást használják.
• Vezérlő. Szabályozási funkciót végez a generált energiaáramok elosztására. Ezek az eszközök alapvetően az akkumulátorok állapotát figyelik. Amikor teljesen fel vannak töltve, minden energia közvetlenül a fogyasztókhoz kerül. Ha a vezérlő lemerült akkumulátort észlel, akkor az energia újraelosztásra kerül: egy része a fogyasztóhoz kerül, a másik részét az akkumulátor töltésére fordítják.
• Inverter. A 12 vagy 24 voltos egyenáram 220 V-os szabványos feszültséggé alakítására szolgáló eszköz. Az inverterek különböző teljesítményűek, amelyekhez az egyidejűleg működő fogyasztók teljes teljesítményét veszik. A számítások elvégzésekor meg kell adni egy bizonyos tartalékot, mivel a berendezés képességeinek határán történő üzemeltetése a gyors kilépés nem működik.

Különféle autonóm tápegységek vannak egy vidéki házban, kész megoldások amelyeket különféle elemekkel egészítenek ki összekötő kábelek, a felesleges elektromosság elvezetésére szolgáló előtétek és egyebek formájában alkatrészek. Mert a helyes választás egységet, jobban meg kell ismerkednie az alternatív áramforrások minden típusával.

Generátorok és mini-erőművek

A generátorkészleteket és a mini-erőműveket széles körben használják, és autonóm áramellátást biztosítanak az otthonokban, különösen ott, ahol egyáltalán nincs központi elektromos hálózat. Feltéve, hogy az egység megfelelően van kiválasztva, a kimeneti feszültség képes teljes mértékben ellátni a létesítményt elektromos árammal. A fő tényező normál működés A berendezés megfelel a csatlakoztatott fogyasztók elektromos paramétereinek.

Az autonóm erőművek általában két fő funkciót látnak el. Áramszünet esetén tartalék áramforrásként szolgálnak, vagy folyamatosan látják el árammal a létesítményt. Ezek az eszközök sok esetben jobb minőségű feszültségellátást biztosítanak, mint a központi hálózat. Ez nagyon fontos rendkívül érzékeny berendezések, például gázfűtési kazánok, orvosi berendezések és egyéb berendezések használatakor.

Nagy jelentősége van a generátorok teljesítményének, termelékenységének és a hosszú távú leállás nélküli működésnek. Az alacsony teljesítményű berendezések az elektromos generátorok kategóriájába tartoznak, míg az összetettebb és erősebb kiviteleket mini-erőműveknek tekintik. Az alacsony teljesítményű eszközök közé tartoznak a 10 kW-ot meg nem haladó terhelésnek ellenálló generátorok.

Létezik Különféle típusok generátorok, a felhasznált tüzelőanyagtól függően.

1. Benzin. Leggyakrabban tartalék áramforrásként használják az üzemanyag magas költsége és viszonylag drága miatt műszaki karbantartás. A benzines egységek ára lényegesen alacsonyabb, mint a többi analógé, ami gazdaságilag életképessé teszi őket, pontosan tartalék forrásként áramkimaradás esetén.
2. Dízel. Élettartamuk jelentős, sokkal magasabb, mint benzines társaiké. Az ilyen berendezések hosszabb ideig működhetnek, még nagy terhelés mellett is. Magas költségük ellenére a dízelgenerátorokra nagy a kereslet az olcsó üzemanyag és az alacsony karbantartás miatt.
3. Gáz. Ezeknek az egységeknek a megbízhatósága és hatékonysága könnyen összehasonlítható a benzin- és dízelgenerátorokkal. A fő előnyük az övék alacsony árés a környezet tisztasága működés közben.

Minden egység egy motorból és magából egy generátorból áll. A kényelmesebb működés érdekében minden eszköz fel van szerelve gyújtáskapcsolóval, indítóval és akkumulátorral, aljzatokkal a fogyasztók csatlakoztatásához, mérőműszerek, üzemanyagtartály, légszűrő és egyéb elemek.

Elemek és szünetmentes tápegységek

Egy vidéki házban áramszünet esetén az egyik lehetőség a szünetmentes tápegység. Használatuk számos probléma megoldását teszi lehetővé, különösen rövid távú áramszünet esetén. A teljesítményszabályozás inverterrel és stabilizátorral történik. A szünetmentes tápegységek használata lehetővé teszi a megtakarítást fontos információ olyan számítógépen, amely váratlan áramszünet esetén megsemmisülhet.

A kompozíció tartalmaz egy vezérlő áramkört és egy invertert, ami lényegében az töltő. A kapcsolási idő és a fogyasztó zavartalan áramellátásának biztosítása a teljesítményétől függ. Ennek köszönhetően a vidéki ház autonóm áramellátása biztosított.

Különleges szerepet kap a stabilizátor, amelynek fő funkciója a fő hálózatból érkező áramellátás növelése vagy csökkentése. Ezért a szünetmentes tápegység kiválasztásakor mindenképpen figyelembe kell venni specifikációk inverter és stabilizátor. A szabványos eszközök stabilizátorral vannak felszerelve, amely csak a feszültséget csökkenti.

NAK NEK pozitív tulajdonságait Az UPS viszonylag alacsony költségének tudható be. Csendesen működnek, ezért nincsenek kitéve a fűtésnek magas hatásfok, ami 99%-ot tesz ki. A fő hátrány a hosszú váltás a saját tápegységre. Az energiaellátás feszültségének és frekvenciájának kézi beállítására nincs lehetőség. Az akkumulátoros működés során a kimeneti feszültség nem szinuszos alakú lesz.

A szünetmentes tápegységek jól beváltak számítógépekkel és helyi hálózatok, hatékonyan fenntartva teljesítményüket. Ők bizonyultak a legtöbbnek a legjobb lehetőség kifejezetten ezen a területen való használatra.

Magánház áramellátása napelemekkel

Privátban és vidéki házak A napelemek egyre elterjedtebbek, elsődleges vagy tartalék áramforrásként használják őket. Ezeknek az eszközöknek a fő feladata a napenergia elektromos energiává alakítása.

Létezik különböző módokon napelemekkel előállított egyenáram alkalmazása. Használható közvetlenül, közvetlenül a gyártás után, vagy akkumulátorokban felhalmozható és szükség szerint fogyasztható sötétben. Ezenkívül az egyenáram 110, 220 és 380 voltos feszültségű váltakozó árammá alakítható inverter segítségével, és felhasználható különféle csoportokés a fogyasztók típusai.

A teljes autonóm napelemes energiaellátó rendszer meghatározott séma szerint működik. Nappali órákban elektromos áramot termelnek, amelyet a töltésvezérlőhöz juttatnak. A vezérlő fő funkciója az akkumulátor töltöttségének szabályozása. Ha kapacitásuk 100%-ig megtelt, akkor a töltést innen szállítjuk napelemek megáll. Az inverter meghatározott paraméterekkel az egyenáramot váltóárammá alakítja. Amikor a fogyasztók be vannak kapcsolva, ez a készülék energiát vesz fel az akkumulátorokból, átalakítja azt és továbbítja a hálózatra a fogyasztóknak.

A napenergia az évszakoktól függően nem állandó, és nem mindig tekintik fő forrásnak. Emellett a napi fogyasztott villamos energia mennyisége is változó különböző oldalak. Ezért, amikor az akkumulátorok teljesen lemerülnek, az otthoni áramellátó rendszer automatikusan átvált a napelemekről más tartalék áramforrásra vagy a központi elektromos hálózatra.

A napelemek teljesen függetlenné teszik a lakástulajdonosokat a központi áramellátástól. Ebben az esetben nincs szükség elektromos hálózatokra, és megszűnnek az engedélyek megszerzésének és a villamos energia fizetésének többletköltségei. Ez a rendszer nem függ a központosított villamosenergia-ellátás megszakításától, nem érintik az emelkedő tarifák, és nincs korlátozás a további kapacitások bekötésére.

A napelemek használhatók hosszú időszak idő 20-50 év. Komoly pénzügyi befektetésekre csak egyszer kerül sor, ezután a rendszer működni fog, és fokozatosan megtérül. Minden akkumulátoros működés teljesen automatikusan történik. Jelentős előnye a napenergia teljes biztonsága az ember és környezet. A kívánt gazdasági eredmény eléréséhez helyesen kell kiválasztani a berendezést, telepíteni és üzembe helyezni.

Szélturbinák

A szélenergiát régóta használják. Világos példa vannak vitorláshajókés a szélmalmok, amelyek a múlté. Jelenleg a szélenergiát ismét hasznos munkára kezdték felhasználni.

A szélgenerátort ezen eszközök tipikus képviselőjének tekintik. Az egység működési elve a generátor tengelyére szerelt forgórészlapátok légáramlás általi forgásán alapul. A forgás következtében a generátor tekercseiben váltakozó áram jön létre. Közvetlenül fogyasztható, vagy akkumulátorokban halmozható fel, és szükség szerint a jövőben is felhasználható. Így a létesítmény autonóm áramellátása biztosított.

A generátoron kívül a működési áramkör tartalmaz egy vezérlőt, amely a háromfázisú váltakozó áram egyenárammá alakítását végzi. Az átalakított áramot az akkumulátorok töltésére küldik. Készülékek nem tud egyenárammal működni, ezért invertert használnak a további átalakítására. Segítségével az egyenáramot 220 voltos váltóárammá alakítják vissza. Az összes átalakítás eredményeként a kezdetben megtermelt villamos energia hozzávetőlegesen 15-20%-a fogy.

A napelemek, valamint a benzin- vagy dízelgenerátorok szélturbinákkal együtt használhatók. Ezekben az esetekben az áramkör ezenkívül tartalmaz egy automatikus átviteli kapcsolót (ATS), amely aktiválja a tartalék áramforrást, ha a fő ki van kapcsolva.

A maximális teljesítmény eléréséhez helyezze el szélgenerátor a szél áramlásának irányában kell lennie. A legtöbb egyszerű rendszerek speciális széllapátokkal vannak felszerelve, amelyek a generátor másik végére vannak rögzítve. A szélkakas egy függőleges penge, amely az egész készüléket a szél felé fordítja. Bonyolultabb és erősebb telepítéseknél ezt a funkciót egy forgó villanymotor látja el, irányérzékelővel vezérelve.

Ha biztos vagy a tudásodban és az erődben, és sok szabadidőd van, akkor miért ne. A leggyakoribb eset, amikor folyamatosan szüksége van saját áramra, a vidéki házak és nyaralók, ahol egyáltalán nincs elektromos hálózat, vagy undorító a minőségük. Egyéb problémák is adódhatnak, például az elektromos hálózatra való csatlakozás magas ára, vagy bürokratikus akadályok.

Autonóm ház

Vidéki házak teljes villanyellátása

Most átlagos vidéki házainkban ill vidéki házakátlagos energiafogyasztás körülbelül 200 kW havonta. A fogyasztás sokfélét tartalmaz elektromos eszközök, és köztük vannak olyanok is, amelyek például éjjel-nappal élelmet igényelnek keringető szivattyúkés elektromos fűtőbojlerek, hűtőszekrények stb. Ezért a generátornak napokig kell működnie, és ugyanakkor szükség esetén nagyobb teljesítményt kell biztosítania, például amikor bekapcsolunk egy mikrohullámú sütőt, elektromos vízforralót, elektromos szerszámot, hegesztőgép Stb. Mindez kiszámítható és meghatározható a generátor erejével, de rögtön azt mondom, hogy ne vegyél olcsón, mert a fukar kétszer fizet, és ha nem érti, akkor javításra, cserére költi. bizonyos eszközök.

Autonóm áramellátás otthon generátorról

A teljes autonómia érdekében egy benzin- vagy dízelgenerátornak 6 kW-ig kell teljesítenie, és napokig kell működnie, és az erőforrásának magasnak kell lennie, különben a generátor egy-két éven belül elhasználódik, és újat kell vásárolnia. vagy fektessen be jelentős felújítás. Ugyanakkor ez idő alatt még mindig több tonna drága üzemanyagot „eszik meg”. A kezdeti beruházás átlagosan 50-100 ezer rubel, és az azt követő üzemanyag-vásárlás. Nos, az a pozitív oldal, hogy a generátor időjárástól függetlenül működik, és amikor szükség van rá. A generátorhoz további berendezéseket is hozzáadhat, például generátor vezérlőegységet és átkapcsolást a központi hálózatról, amikor az áram megszűnik.

Generátor + szünetmentes táp

Továbbá, ha van elektromos hálózata, de gyakran eltűnik és nem jó minőségű, akkor beépíthet egy szünetmentes tápegységet, és amíg van hálózat, az feltöltődik és teljesen készen áll a várakozásra, és amint a Az áram megszűnik, bekapcsolja az invertert, és 220 V-ot szolgáltat otthonról. A belső akkumulátorok töltése autonóm üzemmódban több órányi működésre elegendő, ami általában elegendő az áramszünet kivárásához. De maga a szünetmentes táp és az akkuk is tisztességes összegbe kerülnek, konkrét készülékeket nem fogok itt reklámozni, szerintem te magad is megtalálod, ha akarod. De a szünetmentes áramellátású generátor használatának az az előnye, hogy a generátornak nem kell folyamatosan működnie, csak az akkumulátorokat kell töltenie.

Szél-naperőművek

Autonóm erőmű

Tavasszal, nyáron és őszi időszakok A nap általában elég, és itt csak ki kell számolni a napelemek teljesítményét és az akkumulátorok kapacitását egy napra, és ez elég lesz. Például, ha körülbelül 200 kW-ja van havonta, akkor 200:30 = 6,6 kW/nap. Azaz napi 6,6 kW-ot fogyasztanak, és akkor elegendőek lesznek az 1,5 kW-os napelemek és a 7 kW-os akkumulátorok. A munkaképesség az a kapacitás, amely az akkumulátor kapacitásának jelentős csökkenése nélkül használható.

Például az autóindító akkumulátorok esetében ez nem több, mint 30%, a vontatási ólom akkumulátoroknál legfeljebb 70%, az alkáli akkumulátoroknál körülbelül 80%, és a lifepo4 szintén 80%. Vagyis ha a legolcsóbb indítóakkumulátorokat telepíti, akkor ahhoz, hogy 7 kW-ot folyamatosan töltsön belőlük, 21 kW teljes kapacitásra van szükségük, akkor akár három évig vagy még tovább is bírják. És ha minden alkalommal 50-80% -ra lemerülnek, akkor az első hónapokban hirtelen elveszítik kapacitásukat és gyorsan lebomlanak.

Télen Oroszország középső részén és közelebb az északihoz nagyon rosszul süt a nap, felhős napokon akár 20-szorosára is csökken a napelemek teljesítménye, és már nem tudják tölteni az akkumulátorokat, ha folyamatosan áramot vesznek belőlük. És itt be kell szerelni egy szélgenerátort vagy egy gázgenerátort, amelyek segítenek az akkumulátorok töltésében ezekben az időszakokban. Ugyanakkor a szélgenerátor természetesen előnyösebb, mivel nem igényel üzemanyagot a működéséhez, de tanulmányoznia kell a szélhelyzetet a környéken, hogy megértse, milyen teljesítményre van szükség egy szélgenerátorra, és van-e értelme, különben előfordulhat, hogy legyen nyugodt ezekben a napokban - amikor nincs nap, és akkor nem nélkülözheti a gázgenerátort.

Alternatív áramellátás otthon

Mini erőmű

Az akkumulátorokon is spórolhat. Például az ólomakkumulátorok hatásfoka 85-90% körüli, ha névleges üzemmódban működnek, de ha a kapacitás 1:10-nél nagyobb áramerősséggel töltik és kisütik, akkor a töltés-kisütés hatásfoka még lejjebb. Ugyanez a helyzet a lúgosakkal, amelyek hatékonysága a legrosszabb. Ha pedig lítium-vas-foszfát akkumulátorokat használ, akkor ezek hatásfoka 95-98%, ugyanakkor nagy áramerősséggel töltve és kisütve sem romlik sokat, míg az olyan akkumulátorok, mint az alkáli és a drága ólom akkumulátorok költsége . Az inverter megtakarításával és a lifepo4 akkumulátorok beszerelésével a haszon átlagosan 30% lesz, ami azt jelenti, hogy vagy 30%-kal kevesebb napelemet kell telepítenie, vagy 30%-kal több energiája lesz. Szerintem ez nagyon fontos, különösen akkor, ha nincs elég energia, és korlátozott a költségvetés.

Ha néha 220 V-ról kell bekapcsolni valamit, például egy kis elektromos szerszámot, akkor külön beszerelhet egy olcsó, 1 kW teljesítményű módosított szinuszos invertert, és egy fúró, egy kis csiszoló stb. dolgozzon rajta. De a keringető szivattyúk és hűtőszekrények gyakran nem hajlandók olcsó invertereken keresztül működni, és itt jobb, ha azonnal egy tiszta szinuszhullámú invertert veszünk a kimeneten.

De mindannyian hozzászoktunk a 220 V-hoz, és ha mindent 220 voltra akarunk kapcsolni, akkor vegyünk egy jó invertert teljesítménytartalékkal, majd növeljük a napelemek teljesítményét és az akkumulátorok kapacitását. Általánosságban elmondható, hogy ha veszel valamit az autonóm rendszeredhez, akkor itt, mint sehol máshol, az a szabály érvényes, hogy a fukar kétszer fizet, és ha nem jön be, akkor kicseréli a meghibásodott készülékeket. Mindezt magam is megtapasztaltam, és ez különösen igaz az akkumulátorokra, ahol jobb, ha kevesebb, mint egy év alatt lerakóba küldjük.

Kiserőmű számítása minimális igényekre

Mini erőmű

Nagy teljesítményű erőmű számítása

Általánosságban elmondható, hogy a teljes számítást mindig az Ön igényeinek és feltételeinek teljes elemzésével kell kezdeni, hogy ne hibázzon, és ne költse el a pénzét a legracionálisabban. Az alternatív energia drága élvezet, és végül még mindig nem helyettesíti az elektromos hálózatot, és itt meg kell értenie ezt, és optimalizálnia kell az energiafogyasztást. Pénzt kell spórolni és alacsonyabb fogyasztásra váltani, ha pedig megszokásból elektromos fűtőtesteket, nagy teljesítményű szivattyúkat, áramigényes háztartási gépeket akarsz használni, akkor jobb, ha kihúzod az elektromos hálózatot, különben a saját erőműve sokba kerül, jóval egymillió rubel alatt, és karbantartást is igényel.

A lakó- és háztartási épületekben sok kényelem függ az elektromosságtól. Az áramszünet azonban nem ritka a városokban és a külvárosokban. A civilizációtól távol eső települések számára a probléma még sürgetőbb - néha egyszerűen lehetetlen ott elektromos hálózatot telepíteni. Ilyenkor élessé válik az önálló áramtermelés kérdése.

Az autonóm áramellátás az épületeket a szükséges mennyiségű energiával tudja ellátni. Ebben az esetben nem fordul elő rövidzárlat, a feszültség stabilitása megmarad, és vészhelyzetek gyakorlatilag nem fordulnak elő. Az ilyen berendezések csatlakoztatása nem olyan bonyolult, mint az általános hálózatoktól függő berendezések, és gyakran gyorsabban megtérül.

Személyes áramforrás kiválasztása - felelősségteljes foglalkozás, amely megköveteli az árnyalatok tanulmányozását. Ez különösen igaz, ha a rendszert kézzel készítik.